Jak si sami vytvořit dynamický displej. Vícemístný sedmisegmentový ukazatel

DAbyste na indikátoru zobrazili vícemístné číslo, musíte s ním nejprve provést záludnou manipulaci, která spočívá v rozbití čísla na jeho součásti. Jako příklad uvedu zobrazení čísla 1234 na quad sedmisegmentovém ukazateli se společnou anodou.

Ztlumit W jako celé číslo
Dim N1 As Byte
Dim N2 As Byte
Dim N3 jako Byte
Dim N4 jako Byte
Dim M1 jako celé číslo
Dim M2 jako celé číslo
Dim M3 jako celé číslo
Dim M4 jako celé číslo

DDRC = &B11111111
DDRD = &B11111111

DDRC =&B 00001111 a DDRD =&B 01111111 (čtyři první větve portu Cpro anody a prvních šest portů D pod segmenty).

Poté přiřadíme k proměnné W hodnota, kterou budeme zobrazovat na indikátoru:

W=1234

"Arial","sans-serif""> V hlavní smyčce programu přiřadíme proměnným M hodnotu proměnnéW, dělám toto:

M1 = W
M2 = M1
M3 = M1
M4 = M1

"Arial","sans-serif""> To není paranoia)), je to děláno s cílem, aby všechny proměnné M obsahovaly stejné číslo, protože během operace přiřazení může snadno vniknout přerušení (pokud nějaké existuje a není zakázáno), v jehož handleru se variabilníW se může změnit. A kdyby zadání vypadalo takto: M1= W, M2= W, M3= W, M4= W proměnné M budou obsahovat různé hodnoty, což povede k nepořádku v odečtech.

Po přiřazení hodnot k proměnným začneme pracovat
každý z nich, transformující se takovým způsobem, že do proměnné N narazit na hodnotu, která bude
zobrazeno na indikátoru: v proměnné N 1 by měla být "1", in N 2 – „2“, v N 3 – „3“ a v N 4 – „4“.

M1 = M1 / ​​1000 " M1 = 1234 / 1000 = 1,234
N1 = Abs (ml) " N1 = Abs (1,234) = 1

Abs – funkce, která do proměnné vrací celé číslo N 1 hit jedna, což je přesně to, co bylo požadováno.

Chcete-li přiřadit dvojku proměnné N Operace 2 bude trochu složitější:

M2= M2 Mod 1000 " M2 =1234 Mod 1000 = 234
M2 = M2 / 100 " M2 = 234 / 100 = 2,34
N2 = Abs (m2) " N2 = Abs (2,34) = 2

"Arial","sans-serif""> Pro začátek funkceMod první tři vrátíme do proměnné
číslice čísla (zbytek po dělení 1000) a pak je vše jako v prvním případě.

S posledními dvěma číslicemi je to téměř stejné:

M3 = M3 Mod100
M3 = M3 / 10
N3 = Abs (m3)

M4 = M4 Mod 10
N4= Abs (m4)

Nyní naše proměnné obsahují hodnoty, které chceme zobrazit, je čas, aby mikrokontrolér kopl nohama a zobrazil tyto hodnoty na indikátoru, za tímto účelem nazýváme podprogram pro zpracování zobrazení:

"Arial","sans-serif"">

Gosub Led

"Arial","sans-serif""> Procesor skočí na podprogram s popiskemLed:

Led:

Portc = &B00001000

"Arial","sans-serif""> Zde sloužíme na vysoké úrovniPORTC .3, máme k této noze připojenou anodu první kategorie. Poté zvolíme, které segmenty je třeba rozsvítit, aby se zobrazila hodnota první proměnné. Je pro nás jedna, takže nula bude na jejích nohách Portd .1 a Portd .2, což odpovídá segmentům Indikátor B a C.

Vyberte případ N1









Konec Vyberte
Čeká 5

"Arial","sans-serif""> Po rozsvícení potřebných segmentů počkejte 5 ms a pokračujte k zobrazení následujících čísel:

Portc = &B00000100
Vyberte případ N2
Případ 0 : Portd = &B11000000
Případ 1: Portd = &B11111001
Případ 2: Portd = &B10100100
Případ 3: Portd = &B10110000
Případ 4: Portd = &B10011001
Případ 5: Portd = &B10010010
Případ 6: Portd = &B10000010
Případ 7: Portd = &B11111000
Případ 8: Portd = &B10000000
Případ 9: Portd = &B10010000
Konec Vyberte

Čeká 5

Portc = &B00000010

Vyberte případ N3
Případ 0 : Portd = &B11000000
Případ 1: Portd = &B11111001
Případ 2: Portd = &B10100100
Případ 3: Portd = &B10110000
Případ 4: Portd = &B10011001
Případ 5: Portd = &B10010010
Případ 6: Portd = &B10000010
Případ 7: Portd = &B11111000
Případ 8: Portd = &B10000000
Případ 9: Portd = &B10010000
Konec Vyberte

Čeká 5

Portc = &B00000001

Vyberte případ N4
Případ 0 : Portd = &B11000000
Případ 1: Portd = &B11111001
Případ 2: Portd = &B10100100
Případ 3: Portd = &B10110000
Případ 4: Portd = &B10011001
Případ 5: Portd = &B10010010
Případ 6: Portd = &B10000010
Případ 7: Portd = &B11111000
Případ 8: Portd = &B10000000
Případ 9: Portd = &B10010000
Konec Vyberte

Čeká 5

"Arial","sans-serif""> Po zobrazení informací na indikátoru se musíte vrátit do hlavní programové smyčky, kde je potřeba smyčku dokončit a označit konec programu.

"Arial","sans-serif""> To je to, co nakonec dostaneme:

"Arial","sans-serif"">

"Arial","sans-serif""> Vzhledem k malému zpoždění přepínání nebude přepínání pro lidské oko patrné a uvidíme celé číslo 1234.

Zdroj a projekt v Proteus si můžete stáhnout níže:"Arial","sans-serif"">

Dynamické zobrazení se široce používá k zobrazení různých informací, jako je teplota, napětí, čas nebo jednoduše počet spuštění jakýchkoli zařízení nebo senzorů. Dynamický displej na základně je dokonale kompatibilní s mikrokontroléry. V literatuře o programování mikrokontrolérů AVR je však tato problematika probírána velmi povrchně a ne v každé knize věnované příslušnému tématu. Proto se blíže podíváme na to, jak připojit sedmisegmentový indikátor s dynamickou indikací k mikrokontroléru, v tomto případě k ATmega8, ale analogie zůstává pro AVR MK jakékoli řady.

Dynamické sedmisegmentové ukazatele jsou podle počtu číslic (číslic) jednomístné, dvoumístné, třímístné, čtyřmístné a velmi zřídka šestimístné. Zaměříme se na čtyřmístné sedmisegmentové ukazatele jako nejčastěji používaný typ dynamického zobrazení. Vyrábějí se se společnou anodou a společnou katodou. Schémata zapojení pro LED jednotlivých segmentů jsou uvedena na obrázcích.

Jak je vidět z obrázků, každá číslice, nazývaná číslice, má svůj vlastní samostatný výstup společný v rámci číslice. Protože uvažujeme o 4místné dynamické indikaci, existují čtyři takové piny - číslice1, číslice2, číslice3, číslice4.

Pinout 4místného sedmisegmentového indikátoru je znázorněn na obrázku níže. V tomto případě je pohled zobrazen shora, to znamená, že indikátor není třeba otáčet vzhůru nohama.

Jak funguje dynamické zobrazení?

Nyní se podívejme, jak funguje dynamický displej se společnou katodou. Například potřebujeme zobrazit číslo 1987. K tomu bychom měli v prvním okamžiku aplikovat vysoký potenciál na anody segmentů, které tvoří jednotku - b a c, a aplikovat nízký potenciál na společná katoda prvního výboje. Společné katody zbývajících tří číslic – číslice2, číslice3 a číslice4 – zůstávají nezapojené.

Ve druhém časovém okamžiku segmenty tvořící číslici 9 přijímají energii, společná katoda druhé číslice je připojena k záporu a číslice 1 ztrácí energii; digit2, digit3, jako dříve, zůstanou nezapojené.

Ve třetím okamžiku se na třetím indikátoru rozsvítí číslo 8 a ostatní indikátory zhasnou.

Ve čtvrtém okamžiku je napájen poslední indikátor a zobrazí se číslo 7.

Pak se vše znovu opakuje. Když je frekvence přepínání z výboje do výboje větší než 25 Hz, díky světelné setrvačnosti LED naše oči nestihnou postřehnout, jak k přepínání dochází, takže vizuálně vnímáme integrální záři všech výbojů současně.

Schéma připojení dynamické indikace k mikrokontroléru ATmega 8

Dynamické indikační segmenty připojíme přes proudově omezující s nominální hodnotou 330 Ohmů na piny portu D mikrokontroléru ATmega8. Piny odpovídající digit1, digit2, digit3, digit4 budou připojeny přes tranzistory typu n-p-n, například BC547 nebo 2n2222 na piny portu B.

Algoritmus pro zápis kódu pro připojení dynamického displeje

Pro upřesnění akcí použijeme 4místný sedmisegmentový indikátor se společnou katodou. Prvním krokem je vytvoření pole čísel od 0 do 9. Už jsme se to naučili dříve, . Dále je třeba rozdělit 4místné číslo na čtyři samostatné číslice. Například číslo 1987 je třeba rozdělit na 1, 9, 8 a 7. Potom je třeba zobrazit jedno v první číslici ukazatele, devět ve druhé, osm ve třetí a sedm ve čtvrté.

Mezi mnoha algoritmy pro rozdělení víceciferného čísla na jednotlivá čísla použijeme operace dělení a zbytek dělení. Podívejme se na příklad:

1987/1000 → 1

1987%1000/100 → 9

1987%100/10 → 8

1987%10 → 7

V jazyce C při použití celočíselného datového typu int Při provádění dělení se zahazují všechny desetiny, setiny atd., tedy všechna čísla menší než jedna. Zbývají pouze celá čísla. Matematické zaokrouhlování zde nefunguje, to znamená, že 1,9 v tomto případě bude 1, nikoli 2.

Příkaz "zbytek dělení" je označen znakem procenta " % " Tento příkaz zahodí všechna celá čísla a ponechá zbytek čísla. Například 1987%1000 → 987; 1987 % 100 → 87; 1987%10 → 7.

Dále byste měli napsat příkaz, který nejprve zobrazí první číslici a odpovídající číslo, poté po určité době druhou číslici a odpovídající číslo; a tak dále. Níže je kód s komentáři.

KÓD

#definovat F_CPU 1 000 000 l

#zahrnout

#zahrnout

#define CHISLO PORTD

#define RAZRIAD PORTB

unsigned int razr1 = 0, razr2 = 0, razr3 = 0, razr4 = 0;

int číslo bez znaménka = (

// čísla od 0 do 10

0x3f, 0x6, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x7, 0x7f, 0x6f

};

void vse_chislo (nepodepsané int rabivka_chisla)

{

razr1 = rabivka_chisla/1000; // tisíce

razr2 = rabivka_chisla%1000/100; // stovky

razr3 = rabivka_chisla%100/10; // desítky

razr4 = rabivka_chisla%10; // jednotky

}

int main (void)

{

DDRB = 0b00001111;

DDRD = 0b11111111;

RAZRIAD = 0b00000001; // zpočátku 1. číslice

CHISLO = 0x3f; // číslo 0

zatímco (1)

{

vse_chislo (1987); // zobrazení čísla

RAZRIAD = 0b00000001; // zapnout 1. číslici, zbytek vypnout

CHISLO = chisla ; // zobrazení 1. číslice

_delay_ms(3);

RAZRIAD = 0b00000010; // zapnout 2. číslici, zbytek vypnout

CHISLO = chisla ; // zobrazení 2. číslice

_delay_ms(3);

RAZRIAD = 0b00000100; // zapnout 3. číslici, zbytek vypnout

CHISLO = chisla ; // zobrazení 3. číslice

_delay_ms(3);

RAZRIAD = 0b00001000; // zapnout 4. číslici, zbytek vypnout

CHISLO = chisla ; // zobrazení 4. číslice

_delay_ms(3);

}

}

Vylepšení programu pro dynamické zobrazení

Výše uvedený algoritmus je spíše cvičným algoritmem, a proto je poněkud zjednodušený, ale vyskytuje se i v programech, které neprovádějí žádné rychlé výpočty v reálném čase. Jedinou nevýhodou tohoto algoritmu je použití zpoždění, o jejichž negativním dopadu jsme hovořili dříve. Chcete-li se zbavit používání zpoždění, můžete použít přerušení z čítačů časovače. V níže uvedeném kódu jsou zpoždění generována pomocí nulového čítače časovače a voláním přerušení, když tento čítač přeteče.

Aby se zajistilo, že se při každém přerušení budou čísla zobrazovat postupně v každé číslici indikátoru, byla přidána proměnná bc547, která se při příštím volání přerušení ISR zvýší o jedničku (TIMER0_OVF_vect). Poté se zkontroluje hodnota proměnné bc547 a příslušný bit se napájí. Když bude bc547 větší než čtyři, je resetováno na jedničku.

Indikátory jsou obvykle umístěny na místech vhodných pro prohlížení informací na nich zobrazených. Zbytek digitálních obvodů může být umístěn na jiných deskách plošných spojů. S rostoucím počtem indikátorů se zvyšuje počet vodičů mezi deskou indikátoru a digitální tabulí. To vede k určitým nepříjemnostem při vývoji konstrukce a provozu zařízení. Stejný důvod vede ke zvýšení jeho nákladů.

Počet propojovacích vodičů lze snížit tím, že indikátory budou pracovat v pulzním režimu. Lidské oko má setrvačnost, a pokud přinutíte indikátory zobrazovat informace jeden po druhém dostatečně vysokou rychlostí, pak se člověku bude zdát, že všechny indikátory zobrazují své informace nepřetržitě. Díky tomu je možné střídavě přenášet zobrazované informace stejnými vodiči. Obvykle stačí obnovovací frekvence 50 Hz, ale je lepší tuto frekvenci zvýšit na 100 Hz.

Podívejme se na blokové schéma sedmisegmentových LED indikátorů na obrázku 1. Tento obvod může poskytovat dynamickou indikaci vydávané digitální informace.

V diagramu na obrázku 1 jsou zobrazeny čtyři digitální číslice. Každý bit je krátce připojen k vlastnímu vstupu přepínače. Generátor slouží k nastavení rychlosti aktualizace informací na indikátorech. Binární čítač postupně generuje čtyři stavy obvodu a prostřednictvím tlačítek poskytuje alternativní napájení sedmisegmentových indikátorů.

Výsledkem je, že když spínač dodává binární dekadický kód ze vstupu A na vstupy sedmisegmentového dekodéru, tento kód se zobrazí na indikátoru HL1. Když spínač dodává binárně-dekadický kód ze vstupu B na vstupy sedmisegmentového dekodéru, tento kód se v cyklu zobrazí na indikátoru HL2 atd.

Rychlost aktualizace informací v uvažovaném schématu bude čtyřikrát nižší než frekvence generátoru. To znamená, že pro získání frekvence blikání indikátoru 100 Hz je zapotřebí frekvence generátoru 400 Hz.

Kolikrát jsme tím snížili počet propojovacích vodičů? Záleží na tom, kde nakreslíme průřez obvodu. Ponecháme-li na indikační desce pouze indikátory, pak bude jejich provoz vyžadovat 7 informačních signálů pro segmenty a čtyři spínací signály. Celkem je zde 11 vodičů. Ve statickém zobrazovacím obvodu bychom potřebovali 7×4=28 vodičů. Jak vidíte, výhry jsou zřejmé. Při implementaci 8bitové zobrazovací jednotky bude zisk ještě větší.

Ještě větší zisk bude, pokud je průřez obvodu nakreslen podél vstupů indikátorů. V tomto případě bude čtyřmístná zobrazovací jednotka vyžadovat pouze šest signálních vodičů a dva napájecí vodiče obvodu. Takový bod průřezu dynamického zobrazovacího obvodu se však používá velmi zřídka.

Nyní spočítejme proud protékající každým segmentem LED, když se rozsvítí. K tomu použijeme ekvivalentní obvod průtoku proudu jedním ze segmentů indikátoru. Toto schéma je znázorněno na obrázku 2.

Jak již bylo zmíněno dříve, LED vyžaduje pro normální provoz proud 3 až 10 mA. Nastavíme minimální proud LED na 3 mA. V pulzním provozním režimu však jas indikátoru N-krát klesne, přičemž koeficient N se rovná pracovnímu cyklu proudových impulsů dodávaných do tohoto indikátoru.

Pokud budeme udržovat stejnou jasnost žhavení, pak musíme N-krát zvětšit velikost pulzního proudu protékajícího segmentem. U osmimístného ukazatele je koeficient N roven osmi. Nejprve zvolíme statický proud procházející LED rovnou 3 mA. Poté, aby byl zachován stejný jas LED v osmimístném indikátoru, bude vyžadován pulzní proud:

Jen některé řady digitálních mikroobvodů mohou stěží poskytnout takový proud. Pro většinu sérií mikroobvodů budou vyžadovány zesilovače vyrobené na tranzistorových spínačích.

Nyní určíme proud, který poteče přepínačem, který přepíná napájení jednotlivých bitů osmibitové zobrazovací jednotky. Jak je vidět z diagramu na obrázku 2, proud z kteréhokoli segmentu indikátoru může protékat klíčem. Když se zobrazí číslo 8, bude muset svítit všech sedm segmentů indikátoru, což znamená, že pulzní proud protékající klávesou v tuto chvíli lze určit následovně:

Jak se vám líbí tento proud?! V radioamatérských obvodech se často setkávám s řešeními, kdy je spínací proud odebírán přímo z výstupu dekodéru, který nedokáže vyrobit proud větší než 20 mA a kladu si otázku - kde takový indikátor hledat? V úplné tmě? Výsledkem je „zařízení pro noční vidění“, tedy zařízení, jehož hodnoty jsou viditelné pouze v úplné tmě.

Nyní se podíváme na schematický diagram výsledné zobrazovací jednotky. Je to znázorněno na obrázku 3.

Nyní, když jsme obdrželi dynamický zobrazovací obvod, můžeme diskutovat o jeho výhodách a nevýhodách. Nepochybnou výhodou dynamického zobrazení je malý počet propojovacích vodičů, díky čemuž je v některých případech nepostradatelný, například při práci s maticovými indikátory.

Nevýhodou je přítomnost velkých pulzních proudů, a protože jakýkoli vodič je anténa, slouží dynamická indikace jako silný zdroj rušení. Dalším zdrojem rušení je napájení.

Vezměte prosím na vědomí, že náběžné hrany spínacích impulsů jsou velmi krátké, takže jejich harmonické složky pokrývají rádiový frekvenční rozsah až po ultrakrátké vlny.

Použití dynamické indikace tedy umožňuje minimalizovat počet propojovacích vodičů mezi digitálním zařízením a indikátorem, ale zároveň je silným zdrojem rušení, takže jeho použití v rádiových přijímacích zařízeních je nežádoucí.

Je-li z nějakého důvodu, např. potřeba použití maticových indikátorů, nutné použít dynamickou indikaci, pak musí být přijata všechna opatření k potlačení rušení.

Opatření pro potlačení rušení od dynamické indikace zahrnují stínění jednotky, propojovacího kabelu a desek. Použití minimální délky propojovacích vodičů, použití napájecích filtrů. Při stínění bloku může být nutné stínit samotné indikátory. V tomto případě se obvykle používá kovová síť. Tato mřížka může současně zvýšit kontrast zobrazených znaků.

Literatura:

Spolu s článkem "Dynamický displej" čtěte:

Indikátory jsou navrženy tak, aby určité osobě zobrazovaly různé typy informací. Nejjednodušší typ informací je...
http://site/digital/Indic.php

Indikátory vybití plynu se používají jak k indikaci bitové informace, tak k zobrazení desetinné informace. Při konstrukci desetinných indikátorů se katoda...
http://site/digital/GazIndic/

V dnešní době se LED diody používají téměř všude k zobrazení binárních informací. To je způsobeno...
http://site/digital/LED.php

Princip činnosti indikátorů z tekutých krystalů... Provozní režimy indikátorů z tekutých krystalů... Tvorba barevného obrazu...
http://site/digital/LCD.php

Aktualizováno 3. 4. 2015. Ahoj všichni. V minulém článku jsme se podívali na algoritmus pro komunikaci s LCD a také na výstup informací na něj a vyzkoušeli jsme jej v simulátoru. V tomto příspěvku budu stručně mluvit o „levné“ metodě zobrazování informací - to je sedmisegmentový indikátor

Pokud existuje několik indikátorů, pak jsou katody řízeny několika nohami MK. !!! Ale vždy používejte tranzistory, protože... I/O porty se mohou spálit kvůli relativně vysokému proudu. Použil jsem běžné tranzistory 315. Na obrázku níže jsem ukázal jejich přibližné zapojení řídicího výstupu indikátoru a regulátoru. Pro instalaci potřebujeme 11 nožiček mikrokontroléru, tzn. pro zobrazení informací o segmentech je k ovládání 8 nohou (7 + tečka) a jedna noha pro každý indikátor, já je mám tři, takže ovládací nohy jsou také tři. Níže jsem uvedl a popsal program. Pro ovládání segmentů použijeme piny z jednoho portu, abychom se nepletli. Napsal pro mikrokontrolér ATmega8 . Pokud se chcete „kámenů“ zbavit, pak to není problém například v, kde můžete snadno změnit nastavení pro jiný „kámen“, jde především o čísla pinů a portů. Jsou zde také popsána obecná pravidla univerzálnosti a přenosu.

Nákres připojení tranzistoru k MK a indikátoru.

Pojďme k naprogramovat. V tomto malém programu (na Si ) Uvedl jsem příklad zahrnutí tří indikačních prvků a výstup čísla s čárkou. Použití časovače a přerušení pro výstup do indikátoru. Při psaní programu se musíme rozhodnout, který pin portu by měl odpovídat segmentu na indikátoru. Samotný indikační prvek je znázorněn na obrázku níže. Na straně je popis připojení pinů k segmentům indikačního prvku (pin portu – číslo nohy prvku (obr. výše) – písmeno segmentu – číslo v poli zodpovědné za zapnutí segmenty na prvku).

PB0 - 12 - ovládání prvního prvku

PB6 - 9 - ovládání druhého prvku
PB7 - 8 - ovládání třetího prvku
PD7 – 11 – (A) – 128
PD6 – 10 – (F) – 64
PD5 – 7 – (B) – 32
PD4 – 5 – (G) – 16
PD3 – 4 – – 8
PD2 – 3 – (DP) – 4
PD1 – 2 – (D) – 2
PD0 – 1 – (E) – 1

#zahrnout

#zahrnout

#zahrnout

/*Pojďme definovat sedmisegmentový prvek pro každý pin portu (obrázek výše)*/

#definujte 128

#definujte b 32

#definujte od 8

#definujte d 2

#definujte e 1

#definujte f 64

#definujte g 16

#definujte dp 4

/*Tato makra obsahují čísla odpovídající dvěma umocněným,rovnající se číslu „nohy“ portu, ke kterému se indikátor segmentujestejný název jako makro.*/

short unsigned int j, k = 0; /*proměnné se používají v makru přerušení*/

float i = 0;

/*Proměnná pro výstup do indikátoru*/ krátké nepodepsané

int w = 0;

/*Variabilní indikátor pro zapnutí bodu*/

nepodepsaný znak Slot;

/*Pole, které ukládá čísla, která potřebujete výstup přes port do indikátoru tak, aby ukazoval číslo rovné číslu

{

prvek pole. Čísla závisí pouze na makrech.*/

void Slot_init()

/*Funkce inicializace indikátoru*/

Slot = (a+b+c+d+e+f);

Slot = (b+c);

Slot = (a+b+g+e+d);

Slot = (a+b+g+c+d); .

Slot = (f+g+b+c);

/*Názvy maker odpovídají názvům indických segmentů*/

Slot = (a+f+g+c+d);

Slot = (a+f+g+c+d+e);

}

Slot = (a+b+c);

Slot = (a+b+c+d+e+f+g);

Slot = (a+b+c+d+f+g);

Slot = dp; /*Tečka*/

{

/*Tyto proměnné ukládají čísla, která je třeba zobrazit*/

char Elem1, Elem2, Elem3;/* Funkce extrahuje číslice z třímístného čísla Číslo */

neplatný displej (plovoucí číslo)

{

plovák N1, N2;/*Proměnné pro funkci modf*/

N1 = modf(číslo, &N2);

}

/*Rozdělte číslo na celé číslo a zlomkové části, N1 = zlomek

N2 = celé číslo*/

if (N1 != 0) /*Pokud se nerovná nule, pak existuje zlomek*/

{

Číslo= Číslo*10; /*pak vynásobte číslo 10, pro normální výstup číslem

třímístný indikátor zlomkového čísla*/

}

w = 1;

{

/* proměnná indikátoru, která se používá ve smyčce níže k zahrnutí tečky*/

short unsigned int Num1, Num2, Num3;

}

Num1=Num2=0;

while (číslo >= 100) /*stovky*/

číslo -= 100;

{

Num1++;

while (číslo >= 10) /*desítky*/ Číslo -= 10;

}

Num2++;

Num3 = Číslo; /*Jednotky*/

Elem1 = Slot;

}

if (w == 1) /*Podmínka pro zahrnutí bodu na druhý prvek*/

{

Elem2 = (Slot|0×04); /*logické sčítání se špendlíkem odpovídajícím bodu*/

w = 0;

/*Vypnout tečku*/

jiný

Elem2 = Slot;

Elem3 = Slot;

int main (void) /*začátek hlavního programu*/

DDRB = 0Xff;

/*nakonfigurujte všechny piny portu B jako výstupy*/

DDRD = 0xff;</*nakonfigurujte všechny piny portu D jako výstupy*/

PORTD = 0×00;</*Nastavit 0*/

PORTB |= _BV(PB6); PORTB |= _BV(PB0);

{

PORTB |= _BV(PB7);

slot_init();

sei();

/*Povolit obecné přerušení*/

/*Inicializace časovače T0*/

} TIMSK = (1

} /*Příznak povolení přetečení časovače čítače T0*/

Dalším krokem je přidání funkce přerušení, která bude spouštěna speciálním vektorem TIMER0_OVF_vect, který je zodpovědný za přerušení přetečení T0. K tomu používáme hardwarový časovač/počítač T0. Nahoře jsme si v programu zapsali nastavení časovače a tam jsme také spočítali frekvenci, s jakou bude dynamické zobrazení probíhat. Tito. Když registr počtu v počítadle je přeplněný, Obecný program se zastaví a provede se níže uvedená funkce, po jejím ukončení pokračuje provádění hlavního programu.

ISR (TIMER0_OVF_vect)
{
PORTB &= 0x3e; //Čištění PB7, PB6, PB0
_for (j = 0; j<=30; j++) { } // Zpoždění vypnutí tranzistoru
(k == 3) ? k = 0: k++; /*Proměnná, která je zodpovědná za sekvenci požárutříprvkový indikátor, 0,1 a 2. Při určitém čísle se na určité noze nastaví 1, poté se tranzistor otevře a rozsvítí se segmenty indikátoru odpovídající proměnné Elemn */
přepínač (k)
{
případ 0: PORTB |= (1<< PINB7); // Jednotky
PORTD = Elem3;
přerušení;
případ 1: PORTB |= (1<< PINB6); // Desítky
PORTD = Elem2;
přerušení;
případ 2: PORTB |= (1<< PINB0); // Stovky
PORTD = Elem1;
}
}

Výše uvedený program byl testován v hardwaru a v simulátoru. Níže jsou podle toho obrázky. Vše v žehličce jsem připájel vrchlíkem, rychle. Jak vidíte, existují tři indikační prvky, respektive tři tranzistory (zakroužkováno). Tranzistory v simulátoru (Proteus) nepotřebujeme. V programu je také jeden podstatný rozdíl, a to v přerušení, kde je hzpoždění pro vypnutí tranzistoru - zadejte v simulátoru 50 hodinových cyklů. Všechno by mělo fungovat.

Jak jsme publikovali příspěvky, náš program pro indikátor se trochu změnil, konkrétně jsme přidali čtvrtý prvek, zobrazující na něm znaménko mínus, symboly „H“ a „C“, formát výstupu času a kombinaci všech režimů. Takže čtěte, analyzujte a experimentujte.

Níže jsou uvedeny zdroje a projekt založený na výše uvedeném materiálu.

(Staženo: 795 lidí)

To je vše. V dalším článku popíšu zapojení teplotních čidel a zobrazím informace na indikátoru. Brzy se uvidíme!

Někdy je potřeba k mikrokontroléru připojit několik sedmisegmentových indikátorů nebo LED matici a k ​​zobrazení informací se používá dynamická indikace. Podstatou dynamického zobrazení je sekvenční zobrazování informací na indikátorech. Níže uvedený diagram ukazuje příklad připojení několika sedmisegmentových indikátorů (například se společnou katodou) k implementaci dynamické indikace obecně, s přihlédnutím k bodu, je získáno 8 segmentů, ale staromódním způsobem se nazývají tímto způsobem. Všechny piny (anody) stejnojmenných segmentů jsou spojeny dohromady, celkem tedy 8 linek, které jsou připojeny k mikrokontroléru přes odpory. Společná katoda každého indikátoru je připojena k mikrokontroléru přes tranzistor.


Algoritmus indikace je následující: nejprve nastavíme požadované logické úrovně na řádcích v závislosti na tom, které segmenty je třeba zapnout na prvním indikátoru (indikace zleva doprava), s vysokou logickou úrovní pro zapnutí, nízkou až vypněte segment. Dále aplikujeme vysokou logickou úroveň na bázi tranzistoru VT1, čímž připojíme společnou katodu prvního indikátoru ke společnému vodiči, v tuto chvíli se rozsvítí ty segmenty, které mají na anodách logickou jedničku. Po určité době (pauze) indikátor vypneme aplikací nízké logické úrovně na bázi tranzistoru, poté opět změníme logické úrovně na linkách v souladu s výstupní informací určenou pro druhý indikátor a odešleme zapínací signál do tranzistoru VT2. Všechny indikátory tedy přepínáme v pořadí v kruhovém cyklu, a to je celá dynamická indikace.

Pro získání pevného obrazu bez blikání je nutné přepínání provádět vysokou rychlostí, aby nedocházelo k blikání LED, obnovovací frekvence musí být nastavena na 70 Hz nebo více, já ji obvykle nastavuji na 100 Hz. Pro výše diskutovanou konstrukci se pauza vypočítá takto: pro frekvenci 100 Hz je perioda 10 ms, celkem jsou tedy 4 indikátory, doba svícení každého indikátoru je nastavena na 10/4 = 2,5 ms; . V jednom pouzdře jsou vícemístné sedmisegmentové indikátory, u kterých jsou stejnojmenné segmenty spojeny uvnitř samotného pouzdra, k jejich použití je nutné použít dynamickou indikaci.

Chcete-li implementovat dynamickou indikaci, musíte použít přerušení, když jeden z časovačů přeteče. Níže je uveden kód využívající časovač TMR0:

;Implementace dynamického zobrazení pro 4 sedmisegmentové indikátory;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ................ ;

V hlavním programu jsme nejprve nastavili časovač pomocí registru OPTION_REG dříve, o použití časovačů pro . Dále vymažeme registr listů určený pro zadání počtu od 1 do 4 pro každý indikátor. Tento registr se inkrementuje v rutině zpracování přerušení a tam se upraví (bude počítat od 1 do 4), takže toto vymazání se provede jednou po zapnutí napájení. Pomocí tohoto registru určíme, který indikátor zapnout, a vydáme mu odpovídající data. Dalším krokem je vymazání registrů úložiště informací, čtyři registry dataind1,2,3,4 odpovídající čtyřem indikátorům. Vymazání je ekvivalentní vypnutí indikátorů, protože při rutině zpracování přerušení se obsah těchto registrů přenese do registru PORTB, ke kterému jsou připojeny anody indikátorů. To je nezbytné, aby se po povolení přerušení na indikátorech nezobrazovaly žádné odpadky, tomu lze v zásadě zabránit, pokud okamžitě zaznamenáte správné informace pro výstup; Dále resetujeme příznak přerušení přetečení časovače, povolíme přerušení přetečení TMR0 a nakonec povolíme globální přerušení.

V podprogramu zpracování přerušení nejprve vypneme všechny indikátory (aplikací nízkých logických úrovní na báze tranzistorů), protože není známo, který z nich je zapnutý. Zvětšujeme registr listů, kontrolujeme shodnost čísla 5, pokud existuje taková shoda, zapíšeme do registru číslo 1, protože je nutné počítat od 1 do 4. Dále zkontrolujeme, které číslo je v registru; listový registr, podle kterého načteme data z registrů úložiště informací (dataind) pro příslušný indikátor a zapneme jej. Poté resetujeme příznak přerušení přetečení TMR0, zapíšeme do časovače číslo 100 (výpočet této hodnoty je uveden níže) pro časovou prodlevu a ukončíme obsluhu přerušení. Při prvním přerušení se rozsvítí první indikátor, při druhém přerušení druhý a tak dále v kruhovém cyklu. V hlavním programu zbývá pouze načíst data do registrů úložiště informací pro každý indikátor. V podprogramu přerušení nezapomeňte uložit a obnovit hodnoty klíčových registrů, o tom jsem psal v článku o.

Pro výstup čísel je lepší použít generátor znaků ve formě datové tabulky. Chcete-li například zobrazit číslo 3456 na indikátorech, musí být rozděleno na číslice a je lepší použít samostatné registry k uložení čísel číslic (od 0 do 9), poté tyto registry spustit pomocí generátoru znaků, čímž získáte správné bajty (načtené do dataind registrů) pro zapálení odpovídajících segmentů.

Vezměme frekvenci generátoru hodin na 4 MHz, cyklus stroje na 1 μs. Frekvence aktualizace každého indikátoru nechť je 100 Hz (perioda T = 10 ms), požadované časové zpoždění je 10/4 = 2,5 ms. Koeficient předděličky pro TMR0 nastavíme na 1:16, přičemž maximální možné zpoždění je 256x16 = 4096 μs a potřebujeme pauzu 2,5 ms. Vypočítejme číslo, které bude zaznamenáno v TMR0: 256-((256x2,5)/4,096) = 256-156,25 = 99,75. Po zaokrouhlení dostaneme číslo 100.

Níže si můžete stáhnout model programu Proteus, firmware a zdrojový kód s implementací dynamické indikace na 4-místném indikátoru se společnou katodou pomocí mikrokontroléru PIC16F628A. Například indikátor zobrazuje čísla 0000; 0001; 0002; 13,52; 9764.

Nyní se podíváme na připojení matice s rozlišením 8x8 pixelů (LED). Struktura matice je obvykle uvažována z hlediska řádků a sloupců. Na obrázku níže jsou katody všech LED zapojeny v každém sloupci a anody v každé řadě. Linky (8 linek, LED anody) jsou připojeny k mikrokontroléru přes odpory. Každý sloupec (LED katody) je připojen k mikrokontroléru přes 8 tranzistorů. Algoritmus indikace je stejný, nejprve nastavíme na řádcích potřebné logické úrovně, podle kterých mají ve sloupci svítit LED, poté připojíme první sloupec (indikace zleva doprava). Po určité pauze sloupec vypneme a změníme logické úrovně na řádcích tak, aby se zobrazil druhý sloupec, pak připojíme druhý sloupec. A tak postupně přepínáme všechny sloupce. Níže je schéma připojení matice k mikrokontroléru.


Celkově pro připojení takové matice budete potřebovat 16 pinů mikrokontroléru, což je docela hodně, takže pro redukci řídicích linek je lepší použít sériové posuvné registry.

Nejrozšířenějším sériovým registrem je čip 74HC595, který obsahuje posuvný registr pro načítání dat a úložný registr, přes který jsou data přenášena na výstupní linky. Načítání dat do něj je jednoduché, na hodinovém vstupu SH_CP nastavíme logickou 0, na datovém vstupu DS pak nastavíme požadovanou logickou úroveň, načež hodinový vstup přepneme na 1 a hodnota úrovně (na vstupu DS) je uloženy v posuvném registru. Zároveň jsou data posunuta o jeden bit. Opět resetujeme pin SH_CP na 0, nastavíme požadovanou úroveň na vstupu DS a zvedneme SH_CP na 1. Po plném načtení posuvného registru (8 bitů) nastavíme pin ST_CP na 1, v tuto chvíli se data přenesou do úložného registru a přivedeny na výstupní linky Q0... Q7, načež resetujeme výstup ST_CP. Během sériového načítání se data posunou z Q0 na Q7. Pin Q7' je připojen k poslednímu bitu posuvného registru, tento pin lze připojit ke vstupu druhého čipu, takže můžete načítat data do dvou nebo více čipů najednou. Pin OE přepne výstupní linky do třetího (vysokoodporového) stavu, když je na něj přivedena logická 1. Pin MR je určen k resetování posuvného registru, tedy k nastavení nízkých logických úrovní na výstupech překlopení registru. -flops, což je ekvivalentní načtení osmi nul. Níže je schéma načítání dat do čipu 74NS595, nastavení hodnoty 11010001 na výstupních řádcích Q0...Q7 za předpokladu, že tam zpočátku byly nuly:


Zvažte připojení matice 8x8 k mikrokontroléru PIC16F628A pomocí dvou posuvných registrů 74HC595, schéma je uvedeno níže:


Data se načtou do čipu DD2 (ovládání logických úrovní na řádcích, LED anody), poté se přes pin Q7' přenesou na DD3 (ovládání sloupců), resp. nejprve načteme byte pro povolení sloupce, pak bajt s logickými úrovněmi na řádcích. Na výstupní linky DD3 jsou připojeny tranzistory, které přepínají sloupce matice (LED katody). Níže je uveden programový kód pro zobrazení obrázku na matici:

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;; ;Implementace dynamického zobrazení pro matici s rozlišením 8x8 ;Frekvence generátoru hodin je například 4 MHz, cyklus stroje 1 μs org 0000h ;spuštění provádění programu od adresy 0000h goto Start ;přejděte na štítek Start ;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;Podprogram zpracování přerušení org 0004h ;spuštění provádění podprogramu z adresy 0004h movwf W_TEMP ;uložení hodnot registrů klíčů swapf STATUS,W ; 124 ;zapište číslo 124 do registru časovače TMR0 movwf TMR0 ;